民族師范本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與構(gòu)想

劉永智，解立強(qiáng)，梁盛德，胡芳林，蘇成仁

（甘肅民族師范學(xué)院，甘肅合作 747000）

民族師范本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與構(gòu)想

劉永智，解立強(qiáng)，梁盛德，胡芳林，蘇成仁

（甘肅民族師范學(xué)院，甘肅合作 747000）

指出當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題的同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，以此提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

物理實(shí)驗(yàn)也是物理學(xué)理論的重要源泉之一，是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。同時(shí)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，也是提高高校辦學(xué)水平和辦學(xué)特色的重要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功與否關(guān)系著高校教學(xué)質(zhì)量的高低。以我院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的具體情況為例，探討提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的途徑和方法。

1 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題

1.1 學(xué)生現(xiàn)狀

我院學(xué)生大部分來(lái)自甘肅省臨夏州、甘南州和張家川等少數(shù)民族地區(qū)和一些邊遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，由于教育發(fā)展的不均衡性，在這些地區(qū)基礎(chǔ)教育資源匱乏，加之由于長(zhǎng)期的應(yīng)試教育中教學(xué)注重理論教學(xué)輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以我系近4年統(tǒng)計(jì)為例，學(xué)生在大學(xué)入學(xué)時(shí)，在初、高中階段平均每學(xué)期做3個(gè)以上實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)所占比例為20%，每學(xué)期做1～2個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)所占比例為70%，大概10%的學(xué)生沒(méi)有做過(guò)實(shí)驗(yàn)。老師在初、高中階段課堂做過(guò)10個(gè)以上演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)所占比例為40%，更多的學(xué)生則依靠老師在黑板上畫(huà)實(shí)驗(yàn)儀器圖了解實(shí)驗(yàn)知識(shí)，由于上述原因影響了學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)后對(duì)獲取實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力和實(shí)驗(yàn)的興趣以及學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

現(xiàn)行的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材大多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以演示性、驗(yàn)證性為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)少、時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容設(shè)置過(guò)于簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)教材詳細(xì)具體，就連每一個(gè)操作的目的都要詳盡告知，從而使得學(xué)生缺乏思考和創(chuàng)新。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程在指導(dǎo)教師的統(tǒng)一安排下完成，實(shí)驗(yàn)缺乏趣味性，抑制了學(xué)生的動(dòng)手能力，從而使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去興趣，違背了“興趣是最好的老師”這一學(xué)習(xí)理念。

1.3 考核方式

現(xiàn)行的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核主要采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式輔以其它如抽簽選題、現(xiàn)場(chǎng)口試、方案答辯和操作，在這種考核方式下學(xué)生學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，做實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，存在只為獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而做實(shí)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)不認(rèn)真分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不合理分析比對(duì)，部分學(xué)生存在抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象，從而影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，起不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的目的。

1.4 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理

雖然近些年物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入在增加，但隨著大幅度的擴(kuò)招，學(xué)生人均實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源沒(méi)有明顯的增加甚至有些反而在下滑，再由于物價(jià)的增長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)實(shí)際的投入是有限的；其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)備重復(fù)購(gòu)置，利用率低，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)只考慮局部利益，加之各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間相對(duì)獨(dú)立，大量?jī)x器設(shè)備重復(fù)購(gòu)置，造成資源的浪費(fèi)。同時(shí)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室人員之間、課程與課程之間缺乏交流，沒(méi)能形成團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)。由于實(shí)驗(yàn)室管理人員的缺乏和管理機(jī)制的欠缺，使實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與科研質(zhì)量不高，從而也造成了無(wú)形的資源浪費(fèi)。［1］

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平直接決定高校的物理教學(xué)質(zhì)量和科研水平，要提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，就必須深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。［2－3］

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的制定

原有物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容具有理論驗(yàn)證性和內(nèi)容單一性的特征，還具有內(nèi)容滯后現(xiàn)象。針對(duì)上述現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室在發(fā)布教學(xué)計(jì)劃時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)組成。在每一學(xué)期做10～12個(gè)實(shí)驗(yàn)中，安排3～5個(gè)必做的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，安排4～5個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，安排2～3個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，隨著學(xué)生知識(shí)的積累，在高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)逐漸減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，適當(dāng)增加綜合性實(shí)驗(yàn)，大幅增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，從而為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)現(xiàn)個(gè)人探索的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。其次改變?cè)袑?shí)驗(yàn)課時(shí)間為2學(xué)時(shí)的規(guī)定，增加實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)，使學(xué)生有充足的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)這種方式既可以提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)，同時(shí)也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

2.2 學(xué)生與指導(dǎo)教師的關(guān)系

改變傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟的模式，這種模式使大部分學(xué)生機(jī)械地模仿，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，同時(shí)也使部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生失去進(jìn)一步提高能力的機(jī)會(huì)。為此，實(shí)驗(yàn)室要改變以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起主導(dǎo)作用，學(xué)生跟隨指導(dǎo)教師的思路做實(shí)驗(yàn)的方式。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)原理及目的的可行性進(jìn)行審核，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)與學(xué)生討論、啟發(fā)性的指導(dǎo)，對(duì)其數(shù)據(jù)的真實(shí)性進(jìn)行檢查，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析討論。完成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式由指導(dǎo)教師的“教”為主轉(zhuǎn)向指導(dǎo)教師的“導(dǎo)”為主，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主導(dǎo)地位，指導(dǎo)教師從事輔助工作。

2.3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理和加強(qiáng)技術(shù)人員

首先采用好的信息管理平臺(tái)，建立完整的儀器設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備完好率和損壞率及時(shí)掌握，及時(shí)維修，提高儀器設(shè)備的利用率。利用先進(jìn)的校園網(wǎng)絡(luò)資源在開(kāi)學(xué)之初發(fā)布本學(xué)期每個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的范圍，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)、時(shí)間和指導(dǎo)教師的信息，學(xué)生在管理系統(tǒng)中了解實(shí)驗(yàn)情況后可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和自己的設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系，提前預(yù)習(xí)有關(guān)開(kāi)設(shè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和設(shè)計(jì)有關(guān)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以便高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)。其次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要一支高水平、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍。隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備越來(lái)越精密、復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要定期進(jìn)行培訓(xùn)、更新知識(shí)，要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員具有創(chuàng)新觀(guān)念，特別要有廣泛的學(xué)科知識(shí)和學(xué)科交叉知識(shí)及實(shí)驗(yàn)知識(shí)，保證實(shí)驗(yàn)室人才培養(yǎng)的順利進(jìn)行。

2.4 建立規(guī)范的考核評(píng)價(jià)方式

物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定方法以激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性為主，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果給以肯定、客觀(guān)的評(píng)價(jià)，所以成績(jī)的評(píng)定應(yīng)全面的進(jìn)行量化。以我系為例，具體量化如下：

（1）實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)兩部分組成，其中實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)50%，實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的50%。

（2）實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和相應(yīng)課程的小發(fā)明、小制作、小論文、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新及專(zhuān)利組成，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告占平時(shí)成績(jī)的50%，相應(yīng)課程的小發(fā)明、小制作、小論文、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新及專(zhuān)利占平時(shí)成績(jī)的50%。

（3）實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)采取從所開(kāi)設(shè)課程已做過(guò)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中抽簽考試的方式，具體的是學(xué)生抽簽抽到的考試內(nèi)容由理論、操作技能和數(shù)據(jù)處理組成，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目理論占20%，操作技能占40%，數(shù)據(jù)處理占40%。

總結(jié)：高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅制約高校的發(fā)展、制約辦學(xué)水平，同時(shí)也是高?？蒲兴胶娃k學(xué)實(shí)力的重要標(biāo)志。因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與科研結(jié)合，注重學(xué)生的素質(zhì)教育，要積極培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，最大可能的挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新能力，把實(shí)驗(yàn)室作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地。

［1］ 常微，肖媚燕.高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理模式研究與改革［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2006，27（2）：36-41.

［2］ 張四方.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與思考［J］.太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（4）：46-49.

［3］ 于華.淺談大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2003（1）：47-48.

［4］ 張淑玲.淺析高校實(shí)驗(yàn)室管理中存在的問(wèn)題及對(duì)策［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006（1）：42-43.

National Teachers Colleges Physics Experiment with the Idea of Teaching Practice

LIU Yong-zhi，XIE Li-qiang，LIANG Sheng-de，HU Fang-lin，SU Cheng-ren

（Gansu Normal University for Nationalities，Gansu Hezuo 747000）

This paper points out the existence of physics experiment teaching of the problem，the experimental reform of teaching methods was analyzed and discussed，in order to raise the level of experimental teaching and training creative talents.

physics experiment；experimental teaching；teaching reform

G642 423

A

1007-2934（2011）06-0098-03

2011-05-30

甘肅省教育科學(xué)"十一五"規(guī)劃課題（GSBG［2009］GXG119）